《水环境监测》课件-学习情景18 砷的测定

室内环境检测与控制技术专业资源库ProfessionalResourceBaseofIndoorEnvironmentalInspectionandControlTechnology砷的测定——硼氢化钾-硝酸银分光光度法一预备知识砷在天然状态下毒性并不强，会使皮肤色素沉着，导致异常角质化。砷的化合物往往具有很强的毒性。我们通常所见的白色粉末，即砒霜，就是不纯的三氧化二砷。砒霜（三氧化二砷）的毒性很强，进入人体后能破坏某些细胞呼吸酶，使组织细胞不能获得氧气而死亡；还能强烈刺激胃肠粘膜，使粘膜溃烂、出血；亦可破坏血管，发生出血，破坏肝脏，严重的会因呼吸和循环衰竭而死。在自然水系中，砷主要以无机砷酸盐(AsO43-)和亚砷酸盐(AsO33-)两种形式存在，或者以甲基化的砷化合物的形式存在，而砷的有机化合物的含量一般都很低。这些不同形态的砷化合物通过化学和生物的氧化～还原及生物的甲基化、去甲基化反应发生相互转化。一预备知识各类砷的毒性大小依次递减的顺序是：砷化三氢(As3-)>有机砷化三氢衍生物(As3-)>无机亚砷酸盐(As3+)>有机砷化合物(As3+)>氧化砷(As3+)>无机砷酸盐(As5+)>有机砷化合物(As5+)>金属砷(AsO)。硼氢化钾(或硼氢化钠)在酸性溶液中产生新生态的氢，将试料中砷转变为砷代氢、用硝酸一硝酸银-聚乙烯醇一乙醇溶液为吸收液，将其中银离子还原成单质银，使溶液呈黄色，在400nm处测量吸光度。二实训准备准备事宜名称方法样品的采集和保存

采集后的样品，用浓硫酸调pH<2，贮于玻璃或聚乙烯瓶中，在低温下保存。准备事宜名称方法实训试剂1二甲基甲酞胺（HCON(CH3)2）

2乙醇胺(C2H7NO)

3硫酸钠(Na2SO4)，无水4硫酸氢钾(KHSO4）固体5抗坏血酸(C6H8O6）固体6硫脲(NH2)2CS固体7酒石酸（C4H6O6)固体二实训准备准备事宜名称方法

实训试剂

8硝酸银(AgN03)固体9三氧化二砷(As2O3)固体10硼氢化钾(KBH4)固体11氯化钠(NaCl)固体12乙醇(CH3CH2OH)无水或95%13硝酸(HN03)ρ=1.40g/m114盐酸(HCl)ρ=1.19g/ml15高氯酸(HClO4)70~72%二实训准备准备事宜名称方法实训试剂

16氨水(NH3·H2O)1+117硫酸(H2SO4)1mol/L18硫酸(H2SO4)0.5mol/L19盐酸(HCl)0.5mol/L20氢氧化钠(NaOH)200g/L21碘化钾(KI)150g/L22乙酸铅(Pb(Ac)2)100g/L二实训准备准备事宜名称方法实训试剂

23聚乙烯醇((C2H4O)x)，2g/L称取0.2g聚乙烯醇(平均聚合度为1750士50)于150mL烧杯中，加100mL水，在不断搅拌下加热至全溶，盖上表面皿微沸10min，冷却后，贮于玻璃瓶中，此溶液可稳定一星期。24硫酸-酒石酸溶液于400mL硫酸(0.5mol/L,试剂18)溶液中，加入60g酒石酸（试剂7)，溶解后即可使用。二实训准备准备事宜名称方法实训试剂

25硝酸一硝酸银溶液称取2.04g硝酸银（试剂8)，于100mL烧杯中，用少量水溶解，加入5mL硝酸（试剂13)，用水稀释至250mL,摇匀，于棕色瓶中保存。26砷化氢吸收液取硝酸一硝酸银（试剂25)溶液、聚乙烯醇（试剂23)溶液、乙醇（试剂12)，按1+1+2比例混合，充分摇匀后使用，用时现配。如果出现混浊，将此液放入70℃左右的水中，待透明后取出，冷却后使用。二实训准备准备事宜名称方法实训试剂

27二甲基甲酰胺混合液〔简称DMF混合液)取二甲基甲酰胺（试剂1)、乙醇胺（试剂2)，按9+1(V1十V2)比例混合，贮于棕色玻璃瓶中，在低温下可保存30天左右。28硫酸钠一硫酸氢钾混合粉取硫酸钠（试剂3)和硫酸氢钾（试剂4),按9+1比例混合，并用研钵研细后使用。29乙酸铅棉的制备将10g医用脱脂棉浸入100mL乙酸铅（试剂22)溶液中，半小时后取出，在室温下自然晾干，贮于广口瓶中。二实训准备准备事宜名称方法

30硼氢化钾片的制备硼氢化钾（试剂10)与氯化钠（试剂11)以1+5之比混合，充分混匀后，以2~5t/cm2的压力，压成直径为1.2cm,重1.5g的片剂。实训试剂31砷标准溶液，1.00mg/mL称取已于110℃烘干的三氧化二砷（试剂9)0.1320g,溶于2mL氢氧化钠（200g/L，试剂20)）溶液中，加入10mL硫酸（1mol/L，试剂17)），转入100mL容量瓶中，用水稀释到刻度，于低温下保存。

32砷标准使用溶液，10ug/mL取1.00ml砷标准溶液（试剂31)，于100mL容量瓶中，用水稀释到刻度，摇匀。

33砷标准使用溶液，1.00ug/mL取10.00ml砷标准溶液（试剂32)，于100mL容量瓶中，用水稀释到刻度，摇匀，用时现配。二实训准备准备事宜名称方法水样的预处理

吸取250.0mL样品于砷化氢发生器中，若砷浓度超过12ug/L时，取适量样品，用碱调至中性后，用水稀释到250mL二实训准备三分析步骤于7支砷化氢发生器中，分别加入0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00mL砷标准使用溶液（试剂33），用水稀释到250mL，混匀。空白试验水代替水样取250ml（空白试验时，以水为参比溶液水为）经预处理的水样250ml三分析步骤加20mL硫酸-酒石酸（试剂24）于试料中，混匀三分析步骤向干吸收管中，各加3.00mL吸收液（试剂26）三分析步骤放1片硼氢化钾（试剂30）于发生器的小泡中，再放1片于溶液中，立即盖好橡皮塞，待反应完毕(3~5min)，再将小泡中的硼氢化钾片倒入溶液中，反应完毕，使砷化氢完全释放出来。三分析步骤用10mm比色皿，以吸收液（试剂26）为参比溶液，在400nm处，测量吸光度三分析步骤计算绘制标准曲线，计算水样砷的浓度式中：C--样品中砷浓度，mg/L；m--由标准曲线上查的试料中砷量，ug；V--试验体积，mL.四质量控制和保证1.试剂空白的吸光度应不超过0.030（10mm比色皿）。2.当样品含有机质等杂质太多时，需消解预处理制备试料。取适量样品(含砷量不超过3ug)于烧杯中，加6.0mL盐酸(试剂14)、2.0mL硝酸(试剂13)、2.0mL高氯酸(试剂15)，盖上表面皿，在电热板上加热至冒高氯酸白烟，并蒸到近干，取下冷却后，用15mL盐酸(试剂19)溶解盐类，并加热至近沸，冷却后，加入20~30ug抗坏血酸(试剂5)、10~20mg硫脲(试剂6)、加2.0mL碘化钾溶液(试剂21)，放置15min后，加热并微沸1min,冷却，以甲基橙为指示剂，用氨水(试剂16)调溶液变黄色，再用盐酸(试剂19)调溶液刚变红，即加入硫酸一酒石酸(试剂24)20mL，转入砷化氢发生器中，用水稀释到270mL,同时作试剂空白。四质量控制和保证注:样品中有机质太多，用高氯酸消解易发生爆炸，需放置待无气泡时，再升温消解。3.U形管中乙酸铅棉和DMF棉填装必须松紧适当和均匀一致，向脱脂棉上加DMF后，用吸耳球慢慢吹气约1min，使DMF混合溶液均匀吸附在脱脂棉上，在测样品之前，用标准砷溶液按照本标准步骤反应一次，以平衡装置，防止吸光度偏低。4.在发生砷化氢时，如果反应液中有泡沫产生，可加人适量乙醇消除。5.U形管中乙酸铅棉是消除硫化物干扰，若有1/4变黑时，即更换。四质量控制和保证6.显色温度最好在15~30℃下进行，若过高或过低时，可适当减少或增加硫酸-酒石酸((试剂24)的用量。7.插入吸收液中的导气管，在每次吸收反应完成后，要放在盛有4mol/L硝酸的吸收管中浸洗，不用时一直放在此液中。8.注意事项：（1）三氧化二砷为剧毒，用时小心。（2）砷化氢为剧毒物质，全部反应过程应在通风柜内或通风良好的地方进行。五砷分析原始数据记录表1.吸收池配套性检查比色皿的校正值：A10.000；A2

；A3

；所选比色皿为：2.标准曲线的绘制：测量波长：

；标准溶液原始浓度：

；五砷分析原始数据记录表溶液号吸取标液体积，mL浓度或质量（

）AA校正0

1

2

3

4

5

6

7

回归方程：相关系数：五砷分析原始数据记录表分析人

校对人

审核人_________

平行测定次数123吸光度，A

空白值，A

校正吸光度，A校正

回归方程计算所得浓度（

）

原始试液浓度，µg/mL

样品的测定结果，mg/L

Rd，%

3.水质样品的测定五砷分析原始数据记录表标准曲线绘制图